Высоковольтный сглаживающий электронный фильтр

 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в источниках вторичного питания. Цель изобретения - повышение КПД и коэффициента сглаживания фильтра. Устройство содержит высоковольтный 18 и дополнительный 1 источники постоянного напряжения , а также выходной вывод для

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 M 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4168154/24-07 (22) 26,12.86 (46) 07.11 88. Бюл, Ф 41 (72) В.Л,Верещагин и А.А.Камунин (53) 621. 314,5(088.8) (56) Вересов Г.П. и др. Стабилизированные источники питания радиоаппара туры. M. 1978, с, 153, Авторское свидетельство СССР

Р !251249„ кл. Н 02 М 1/14, 1984.

ÄÄSUÄÄ 1436222 А1 (54) В11СОКОВОЛЪТНИЙ СГЛЛЖИВАЮЩИЙ

ЭЛЕКТРОННБ1Й ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к электронике и может быть использовано в источниках вторичного питания. Цель изобретения — повышение КПД и коэффициента сглаживания фильтра. Устройство содержит высоковольтный 18 и дополнительный 1 источники постоянного напряжения, а также выходной вывод для

1436222 подключения нагрузки 20, между которыми включены определенным образом дополнительно введенный электронно-лучевой вентиль (ЭЛВ) 2, титрон ? и усилитель 14, соединенный одним из выходов с базой транзистора 6, коллектор-эмиттерным переходом включенным между катодом 10 титрона 7 и объединенными "минусами" источников 1, !

8. При этом усилитель 14 снабжен дополнительным неинвертирующим выводом, соединенным с выходом низкого напряжения дополнительно введенного резистивного делителя 13 на два выхода — высокого и низкого. Между источником 18 и нагрузкой 20 включена цеИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве сглаживающего фильтра в источниках вторичного электропитания при напряжении в несколько тысяч или

5 несколько десятков тысяч вольт, например, при проектировании рентгенов" ских и электронно-лучевых технологических установок. 1О

Цель изобретения — повышение КПД и коэффициента сглаживания фильтра.

На чертеже приведена электрическая схема высоковольтного сглаживающего электронного фильтра. 15

Высоковольтный фильтр включает дополнительный источник 1 питания, электронно-лучевой вентиль (ЭЛВ) 2, катод

3 ЭЛВ, ускоряющий электрод 4 ЭЛВ, кол" лектор 5 ЭЛВ, транзистор 6, титрон 7, 20 управляющий электрод 8 титрона, ускоряющий электрод 9 титрона, катод

10 титрона, экранирующий электрод ll титрона, анод 12 титрона, резистивный делитель 13, усилитель 14, пер- 25 вый конденсатор 15, первый 16 и второй 17 резисторы, высоковольтный источник 18 питания, второй конденсатор 19, нагрузку 20, а также резисторы 2! и 22 резистивного делителя.

Предлагаемый сглаживающий фильтр содержит входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно входного напряжения высоковольтнопочка из резистора 16, зашунтированного конденсатором 15, и резистора

17. С помощью усилителя 14, транзистора 6, титрона 7 и ЭЛВ 2 напряжения на резисторах 21, 22 делителя 13 и резисторов 16, 17 поддерживаются в заданном соотношении, что исключает переменную составляющую на ускоряющем электроде 4 ЭЛВ 2 и на конденсаторе

l5, В результате напряжения на нагрузке не имеет пульсаций. Высокая точность поддержания соотношения напряжений на коллекторе и ускоряющем электроде ЭЛВ 2 позволяет использовать последний при низких коллекторных напряжениях. 1 ил.

ro источника 18 питания и нагрузки

20, транзистор 6 и электронную лампу-титрон 7, два резистора и два конденсатора, причем одни выводы первых резистора 16 и конденсатора 15 подключены к входному выводу, одни выводы вторых резистора 17 и конденсатора 19 подключены к выходному выводу, свободные выводы первого конденсатора 15 и резисторов 16 и 17 соединены между собой; а свободный вывод второго конденсатора 19 подключен к общему выводу, дополнительный источник

1 питания с двумя выхф ными выводами положительной полярности и одним выводом отрицательной полярности, соединенным с входным выводом, резистивный делитель 13 на. два выхода высокого и низкого напряжения, включенный между входным и обпц м выводами, ЭЛВ.

2, содержащий катод 3 и коллектор 5, подключенные соответственно к входному и выходному выводам, и ускоряющий электрод 4, соединенный с выходом высокого напряжения резистивного делителя 13 и анодом 12 титрона

7, усилитель, один вход которого соединен с одним входом положительной полярности дополнительного источника

1 питания, инвертирующий вход подключен к общей точке соединения первого конденсатора 15 и двух резисторов

16 и 17, а неинвертирующий - к выхо1436222 ду низкого напряжения делителя 13, его выход соединен с базой транзистора 6, а общий вывод —, с эмиттером транзистора 6, входным выводом, а также с управляющим 8 и экранирующим 11

5 электродами титрона 7, катод !0 которого соединен с коллектором транзистора 6, а ускоряющий электрод 9 — с другим выходом положительной полярности дополнительного источника 1 питания.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение от высоковольтного источника 18 питания прикладывается к делителю 13 и через параллельно включенные конденсатор 19 и нагрузку 20 ! к последовательно включенным резис,4 торам 16 и 17, а также к коллектору 2р и катоду ЭЛВ 2.

Резистор 16 в первый момент включения блокируется заряжающимся конденсатором 15, при этом напряжение на инвертирующем входе усилителя 14 26 относительно его общего вывода оказывается практически равным нулю. Напряжение на последовательно включенных резисторах 21 и 22 отлично от нуля и определяется минималь- ЗО ным остаточным напряжением коллекторэмиттер и анод-катод последовательно включенных транзистора и титрона. В результате этого обеспечивается высокое напряжение на коллекторе 5 и низкое на ускоряющем электроде 4.

ЭЛВ 2 заперт.

Конденсатор 19 заряжается от высоковольтного источника 18 питания через последовательно включенные ре- 4р зисторы 16 и 17. К последним в первый момент времени включения прикладывается напряжение, равное напряжению высоковольтного источника 18 питания. 45

При этом напряжение на конденсаторе 15 увеличивается. При некотором значении напряжения, несколько превышающем напряжение на неинвертирующем входе усилителя 14, ток через транзистор 6 и титрон .7 уменьшается, а напряжение на ускоряющем электроде 4

ЭЛВ 2 увеличивается. ЭЛВ 2 открывается.

В установившемся режиме напряжения на резисторах 16 и 21 равны, а напряжения на последовательно включенных резисторах 22, 21 и 16, 1 7 зависят от коэффициента деления этих делителей и поддерживаются в заданном соотношении с помощью усилителя 14, транзистора 6, титрона 7 и ЭЛВ 2.

Ток, протекающий через ЭЛВ 2, зависит от приложенного к ускоряющему электроду высокого напряжения, снимаемого с последовательно включенных резисторов 21 и 22, и подчиняется степени 3/2, Постоянная времени инерционного

RC-звена, состоящего из резисторов

16, 17 и конденсатора 15, выбрана намного больше периода пульсаций, поэтому на конденсаторе 15 напряжение практически очищено от пульсаций и является опорным, Это напряжение срав— нивается на ьходе усилителя 14 с на-пряжением, поступающим í". н.еинвертирующий вход усилителя l4 с делителя 13.

Так как напряжения на ускоряющем электроде 4 и конденсаторе 15 связаны между .собой вполне опреде— ленным постоянным соотношением, то напряжение на ускоряющем электроде

ЭЛВ 2, как и на конденсаторе 15, не имеет практически переменной составляющей.

Поэтому ЭЛВ 2 пропускает постоянный ток, величина которого не зависит от переменной составляющей на входе фильтра, и напряжение на нагрузке оказывается очищенным от пульсаций.

Высокая точность поддержания соотношения напряжений на коллекторе и ускоряющем электроде ЭЛВ позволяет использовать в предлагаемом фильтре ЭЛВ при низких.коллекторных напряжениях, т.е. получить высокий КПД, Формула из обре тени я

Высоковольтный сглаживающий электронный фильтр, содержащий входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно входного напряжения высоковольтного источника питания и нагрузки, последовательный регулирующий элемент, включающий транзистор и электронную лампу-титрон, два резистора, два конденсатора, дополни тельный источник питания с двумя выходными выводами положительной полярности и одним выводом отрицательной полярности, соединенным с входным вьгводом, а также усилитель с входным, выходным и общим выводами, причем од1436222

Составитель А. Кириллов

РеДактор А.Мотыль . Техред М.Ходанич

Корректор В.Романенко

Заказ 5655/53 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ни выводы первых резистора и конденсатора подключены к входному выводу, одни выводы вторых резистора и конденсатора подключены к выходному выводу, свободные выводы первого кон5 денсатора и резисторов соединены между собой, а свободный вывод второго конденсатора подключен к общему выводу, один входной вывод усилителя сое- О динен с первым выходным выводом положительной полярности дополнительного источника питания, его второй входной вывод подключен к общей точке соединения первого конденсатора и двух ре- 1g зисторов, его выходной вывод соединен с базой транзистора, а общий вывод — с эмиттером транзистора, входным выводом, а также с управляющим и экранирущщим электродами титрона, 2О катод которого соединен с коллектором транзистора, а ускоряющий электрод— с другим выходным выводом положительной полярности дополнительного источника питания,. о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения КПД и коэффициента сглаживания, указанный усилитель выполнен с дополнительным

v неинвертирующим выводом и дополнительно введены резистивный делитель на два выхода — высокого и низкого напряжения, включенный между входным и общим выводами, и электронно-луче« вой вентиль, катод и коллектор которого подключены соответственно к входному и выходному выводам,а ускоряющий электрод - к выходу высокого напряжения резистивного делителя и аноду титрона, причем указанный дополнительный вывод усилителя соединен с выходом низкого напряжения резистнвного делителя.